碳包覆Li3V2(PO4)3：溶胶-凝胶法合成及性能(英文)

利用V2O5、LiOH·H2O、H2O2、NH4H2PO4与柠檬酸为原料,通过溶胶-凝胶法合成了碳包覆的Li3V2(PO4)3复合正极材料。采用XPS、XRD、SEM、TEM、拉曼光谱和电化学方法对材料的性能进行了研究。还研究了其结构与焙烧温度、样品电导率和电化学性能的关系。研究表明复合材料具有空间群为P21/n的单斜结构,表面包覆粗糙多孔的碳层。在800℃下制备的碳包覆样品的电子导电率高达9.81×10-5S·cm-1,约为高温固相氢气还原法制备的未包覆碳Li3V2(PO4)3的10000倍。测试结果表明碳包覆Li3V2(PO4)3的电化学性能远优于未包覆碳的样品。在3.0￣4.3V电压范围内,以0.1C和2C倍率充放电时,碳包覆的Li3V2(PO4)3具有高比容量(分别为128和109mAh·g-1)和优异的循环性能。

Li_2CO_3-LiOH低共熔锂盐体系合成LiMn_2O_4及其电化学性能

以电解二氧化锰(EMD)为锰源,分别以L i2CO3-L iOH低共熔锂盐体系、L iOH和L i2CO3为锂源,通过固相法合成尖晶石型的L iMn2O4正极材料.利用X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及电化学测试技术对不同条件下合成的L iMn2O4的结构、形貌及电化学性能进行了研究.结果表明,三种锂源合成的产物均为单一的尖晶石型L iMn2O4,但是由L i2CO3-L iOH低共熔锂盐体系合成的L iMn2O4粒径均小于由L iOH和L i2CO3合成的L iMn2O4;低共熔锂盐体系合成L iMn2O4的容量、循环性能及倍率性能均优于由L iOH和L i2CO3合成的L iMn2O4.由低共熔锂盐体系合成L iMn2O4正极材料0.1 C和1 C的首次放电容量分别为133 mAhg-1和110 mAhg-1,循环30次后,容量保持率分别为87%和86%.

不同方法合成LiVPO_4F/C的电化学性能研究

以葡萄糖、NH4H2PO4、V2O5和LiF为原料,分别通过液相法和固相法合成了锂离子电池正极材料LiVPO4F/C复合材料,并通过X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及电化学测试技术对复合材料的结构、形貌及电化学性能进行了表征。结果表明,两种方法所合成复合材料均由三斜结构的LiVPO4F与碳组成;液相法所合成的材料首次放电比容量分别为133.7(0.2 C)、124.9 mAh/g(0.5 C)和118.7 mAh/g(1 C),明显高于相同测试条件下固相法所合成材料的首次放电比容量[131.2(0.2 C)、121.4 mAh/g(0.5 C)和104.9 mAh/g(1 C)],并且液相法合成的复合材料循环性能优于固相法合成的复合材料;液相法合成的LiVPO4F/C复合材料具有良好的循环性能和倍率性能,其2 C和5 C的放电比容量分别高达114 mAh/g和98 mAh/g,循环50次后,容量损失率均小于1%。

共沉淀法制备LiMn_(2-x)Co_xO_4正极材料及其电化学性能(英文)

以LieCO3、Mn（Ac）2·4H2O和Co（Ac）2·4H2O为原料，通过简单的共沉淀法制备锂离子电池正极材料LiMn2-xCoxO4（x=0，0．05，0．1，0．2，0．3，0．4，0．5），并用X-射线衍射光谱（XRD）、红外光谱（FT-IR）、扫描电镜（SEM）以及电化学测试方法，研究Co掺杂量对LiMn2-xCoxO4（x=0～0．5）正极材料的物理性能和电化学性能的影响，结果表明，在所有的LiMn2-xCoxO4（x=0，0．05，0．1，0．2，0．3，0．4，0．5）样品中，LiMn1．9Co0．1O4具有最高的容量和最好的循环性能，0．5C倍率的放电容量高达121．4mAh·g-1，循环30次后容量仍保持119mAh·g-1．

催化氧化法制备高比表面四氧化三锰

研究了以铵盐作催化剂,利用高纯度锰粉悬浮液通空气催化氧化来制备高比表面四氧化三锰,并讨论了各因素对实验结果的影响,确定了反应的最佳条件;并对产品进行了检测和表征,经XRD检测确定产物为四氧化三锰。粒度分析仪测定产品的粒径小于4μm,比表面分析仪测定SBET比表面积可达15.06m2/g,锰的含量可达71.92％。

巧用符号规则快速演算Maxwell关系式

Maxwell关系式是化学热力学中非常重要的公式,但公式中存在交替出现的偏导数和状态函数变量,导致公式结构相似、难记忆。本文针对Maxwell关系式难记忆的问题,介绍一种简单、高效的记忆方法—符号规则记忆法,在教学过程中引入符号规则,成功解决学生记忆Maxwell关系式的难题,学生熟练掌握Maxwell关系式。

地方工科院校物理化学实验教学改革与探索

依据地方工科院校实际情况及物理化学实验教学存在的问题,本文从教学内容、教学方式、能力培养、实验考核等方面提出对现有物理化学实验教学进行改革的方案,并探索新的教学模式,提高物理化学实验的教学质量。

铁阳极在浓NaOH溶液中的极化特征

使用极化曲线、电解曲线对纯铁电极在浓NaOH溶液中的极化过程进行了研究.结果表明,碱溶液温度越高,碱浓度越低,电流密度越高,铁阳极越容易发生钝化;但在某些情况下,铁电极出现钝化的现象很微弱甚至观察不到.电解法制备高铁酸盐的适宜条件为,温度25-35℃,极化电流密度≤4.7mA·cm-2,碱浓度≥14.5mol·L-1.用电化学阻抗谱(EIS)研究了上述极化过程中电极表面的阻抗变化情况,据此描述了铁阳极在浓NaOH溶液中超钝化区极化时的阶段特征.

高铁酸三钾钠的合成及其物理化学性质研究

首次提出了一种在浓的NaOH溶液中电合成0.83mol·L-1Na2FeO4溶液进而高纯度合成固态K3Na(FeO4)2的方法.研究了合成条件,并利用多种实验技术研究了该固态样品的性质.实验表明,K3Na(FeO4)2晶体在混合的NaOH-KOH溶液中,其溶解-沉淀平衡曲线符合经验方程式:[Na+][K+]3[FeO24-]2.8=1.4×10-4([K+]≤1.01mol·L-1);在浓的KOH溶液中其溶解度与K2FeO4几乎一致.和K2FeO4晶体不同,所得K3Na(FeO4)2晶体显示3个红外特征峰(787,801～802和858～862cm-1)并具有P■m1(164)空间群的六方晶胞,其粉末在Ar气中直到197℃才分解,热稳定性低于K2FeO4.

水热法合成尖晶石型Li_4Ti_5O_(12)及其电化学性能

以钛酸丁酯和乙酸锂为原料、三乙醇胺为结构导向剂,通过水热法合成前驱物,然后采用固相烧结制备Li4Ti5O12,探讨不同的钛锂比和煅烧温度对Li4Ti5O12结构和电化学性能的影响,并通过XRD、SEM、恒电流充放电和循环伏安测试对其进行表征。结果表明:当钛和锂的摩尔比为1:0.82、煅烧温度为800℃时,制备得到平均粒径为200nm的纯相尖晶石型Li4Ti5O12,并具有良好的电化学性能;在0.1C倍率下,其首次放电比容量高达到181.7mA·h/g,经过50次循环后放电比容量仍有151.5mA·h/g,从第5次到第50次循环,平均每个循环放电比容量衰减量仅为6μA·h/g;当电流倍率增大到2.0C时,其首次放电比容量仍然保持135mA·h/g,从第5次到第50次循环,平均每个循环放电比容量衰减量为0.48mA·h/g。

固相法合成LiFePO_4/C正极材料的电化学性能

以廉价原材料FeSO4·7H2O为铁源,以蔗糖为碳源,采用固相法合成了锂离子电池正极材料——LiFePO4/C复合材料。用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和电化学测试技术对不同铁源合成的LiFePO4/C复合材料的结构、形貌和电化学性能进行研究。结果表明:合成的样品具有均一的橄榄石型结构,以FeSO4·7H2O为铁源合成的LiFePO4/C复合材料的循环性能和高倍率放电性能均优于以FeC2O4·2H2O为铁源合成的LiFePO4/C复合材料的;由FeSO4·7H2O合成的LiFePO4/C复合材料的5C倍率放电比容量为105.9mA·h/g,经循环30次后,容量仍高达105.2mA·h/g。

多壁碳纳米管/环氧树脂复合材料的制备及性能

以化学修饰法在多壁碳纳米管上成功接枝了四乙烯五胺,并用溶液共混法制备出多壁碳纳米管/环氧树脂复合材料。使用电子拉力试验机、Agilent 4294A、差示扫描量热(DSC)和扫描电镜(SEM)对复合材料进行研究。结果表明,修饰后的碳纳米管能均匀分散在基体中,添加经修饰后的碳管比添加原始碳管更能提高环氧树脂的力学强度、热稳定性和介电性能。当经修饰后的碳管质量分数为1.5%时拉伸强度和断裂伸长率分别增加了84.3%和150%,玻璃化转变温度提高了32℃,复合材料的介电常数高达25.8。

转相法制备高比表面积纳米Fe_3O_4磁性粉体

采用转相法制备高比表面积、高产量纳米Fe3O4磁性粉体。探讨了采用工业煤油做油相,AEO9+TX10做复合表面活性剂,Fe2+/Fe3+水溶液做水相形成的O/W体系转相为W/O体系制备纳米Fe3O4磁性粉体的工艺条件。经正交实验的极差分析,找到了影响Fe3O4比表面积大小的因素为:铁盐水溶液的浓度、表面活性剂用量、老化温度及加水量。最佳工艺条件是c(Fe2++Fe3+)=0 66mol/L、表面活性剂用量φ(AEO9+TX10)=4 5%、铁盐水溶液用量φ(Fe2++Fe3+)=55%、老化温度80℃。产物Fe3O4磁粉经XRD、TEM、粒度分析仪等检测、表征,平均粒径30～40nm、物相单一、球形、比表面积约为83m2/g。

微乳化法制备纳米磁性Fe_3O_4微粒工艺条件研究

以工业煤油作油相、AEO3+TX10作表面活性剂、正丁醇作助溶剂,分别配成含Fe2+/Fe3+和NaOH的两种微乳液,用双乳液混合法制备纳米磁性Fe3O4微粉。研究了不同的工艺条件对产物物相组成和粒径的影响。实验表明在n(Fe3+)/n(Fe2+)=(1.0～1.5)∶1、老化温度50～80℃、老化时间40min、体系pH>8、表面活性剂用量(体积比)为15%条件下所制备产物物相单一、平均粒径25～40nm。

水热法四氧化三锰超细粉体的研制与表征

以乙醇和高锰酸钾为原料 ,利用高压反应釜水热法制备四氧化三锰超细粉体。研究和讨论了反应温度、反应时间、反应物浓度对实验结果的影响 ,最终得到反应的最佳条件。并对所制备的产物进行表征 ,经XRD进行物相分析 ,确认产物为单一相的Mn3O4 ,经粒度分析仪及扫描电镜检测 ,产物的粒径为 50～ 90nm ,为球状颗粒且没有明显的团聚现象。

高性能Li_4Ti_5O_(12)的合成及其电化学性能研究

以无定型TiO2和氢氧化锂为原料,通过固相法合成了Li4Ti5O12.探讨了锂盐过量的质量分数和煅烧温度对Li4Ti5O12结构和电化学性能的影响,并通过XRD、SEM和恒电流充放电测试对其进行了表征.结果表明,当锂盐质量分数(ω)过量8%、煅烧温度为800℃时,得到了平均粒径为1.1μm的尖晶石型Li4Ti5O12,并具有最佳的电化学性能.0.1C倍率下首次放电比容量高达到170.18 mAhg-1,经过50次循环后放电比容量仍有139.81 mAhg-1,从第4次到第50次循环容量保持率为91.27%.当放电电流增大到1.0C时,首次放电比容量仍然保持在141 mAhg-1以上,经过50次循环后,比容量为107.33 mAhg-1,从第4次到第50次循环容量保持率仅为77.74%.

微乳液法制备纳米ZnO粉体

采用双微乳液混合法制备纳米ZnO粉末.通过实验从nH2O/nAEO3+AEO9、反应物浓度、老化温度及时间、前驱体煅烧温度及时间等方面讨论影响产物的粒径,确定了制备纳米ZnO粉末的较理想的工艺条件.经XRD,TEM和激光粒度仪等检测表征,产物为球形六角晶系结构,平均粒径27nm,粒径尺寸分布范围较窄,99%颗粒达纳米级.

前处理工艺对Li[Ni_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)]O_2正极材料结构、形貌和电化学性能的影响(英文)

以[Ni1/3Co1/3Mn1/3]3O4和氢氧化锂为原料,分别采用球磨法和液相法前处理工艺制备层状正极材料Li[Ni1/3Mn1/3Co1/3]O2。采用X?射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、恒流充放电等手段对材料的物理和电化学性能进行表征。结果表明:采用不同前处理工艺制备出的Li[Ni1/3Mn1/3Co1/3]O2材料在结构、形貌和电化学性能上有较大差异;与球磨处理法制备的材料相比,采用液相法前处理工艺制备的Li[Ni1/3Mn1/3Co1/3]O2不但保持了前驱体较好的球形形貌,同时还具有较好的循环稳定性和倍率性能;该样品在20mA/g电流密度下,首次放电容量为178mA·h/g,50次循环后,容量保持率达98.7%;在1000mA/g电流密度下,样品容量为135mA·h/g。

锂离子电池用PVdF/PMMA电纺膜的制备及电化学性能(英文)

通过电纺法制备PVdF/PMMA纤维膜.电纺膜的形貌,结构和热行为分别用扫描电镜(SEM),红外(FT-IR),差热扫描量热法(DSC)表征.将电纺膜浸入1 mol/L LiClO4/EC+PC(1∶1,V/V)溶液中,从而得到聚合物电解质.对聚合物电解质的电化学性能如离子电导率,电化学稳定性,界面阻抗和电池性能也进行了研究.结果表明,PMMA的加入增加了聚合物电解质的离子电导率,提高了聚合物电解质的电化学稳定性.PVdF/PMMA聚合物电解质的室温离子电导率高达3.5 mS/cm,电化学稳定性达5.1 V.PMMA的加入降低了界面阻抗.另外,由PVdF/PMMA聚合物电解质组装的Li/PE/LiFePO4电池具有良好的循环性能.试验表明,电纺法可能很有希望应用于制备微孔PVdF/PMMA聚合物电解质.

水热法四氧化三锰超细粉体的正交实验设计及讨论

以乙醇和高锰酸钾为原料 ,利用水热法来制备四氧化三锰超细粉体。讨论了反应釜的填充度并以正交实验研究和讨论反应温度、反应时间、反应物浓度、溶液的酸碱性对实验结果的影响 ,最终得到反应的优惠工艺条件。对所制备的产物进行表征 ,经XRD进行物相分析 ,确认产物为单一相的Mn3O4 ,经粒度分析仪、扫描电镜检测 ,产物的粒径为 5 0～ 90nm ,为四方晶状颗粒且没有明显的团聚现象。